肿瘤早筛NGS解决方案

——cfDNA甲基化和片段化特征NGS检测

早筛是降低肿瘤死亡率的有效途径

全球每年有近两千万癌症新增病例和近千万癌症死亡病例，而我国的癌症患病率处于国际中等偏上水平。WHO认为三分之一的癌症可通过早期发现得到根治。相比于晚期癌症，早期癌症未发生转移，更容易通过手术、放化疗等手段清除，在癌症早期进行治疗干预，有助于增加患者存活机会，减轻痛苦，降低经济负担。目前尚无有效治疗晚期癌症的手段，及早发现及早治疗被认为是处置癌症最有效的手段，因此提升肿瘤检测的灵敏度对于提高癌症患者生存率具有重大意义，这其中早筛早诊将会起到重要作用。

图1 恶性肿瘤漫长生长（数据来源：蛋壳研究院）

检测技术各放异彩

根据 CB Insights 数据，在液体活检的所有细分应用领域中，肿瘤早筛是增速最快的，预计 2023 年市场规模达到 3.44 亿美元，复合增速 71.8%。从肿瘤发生与转移机制看，肿瘤细胞通过被动分泌（坏死或凋亡）与主动分泌释放外泌体及 ctDNA、cfRNA 等进入血液，可在超早期探测到肿瘤信号。以 ctDNA 为代表的液体活检技术在肿瘤早筛领域有较大发展潜力。为了追踪肿瘤，需要区别 ctDNA 与正常 cfDNA 的区别，目前主要通过基因突变、甲基化修饰状态、拷贝数异常，以及核小体站位等作为区分依据。

表1 部分早筛产品技术对比

总体来看，早筛产品在NGS方面主流的技术路线主要有两种，一种是基因甲基化特征的cfDNA甲基化测序，另一种是基于cfDN**段化末端特征及CNV的全基因组测序。基于甲基化的NGS技术通常可分为捕获法或多重PCR来获得目标区域通过机器学习，模型分析获得早期肿瘤微弱信号，基于cfDN**段化末端特征及CNV的检测通常基于不同类型的基因组建库，对标志物进行AI算法分析，来捕捉到肿瘤早期微弱信号的差异。

不同的早筛实现技术各放异彩，推动着早筛领域迅速发展，对于早筛产品，敏感性、特异性、诊断效率、阳性预测值、阴性预测值是非常重要的产品指标，因此，产品原料对这些性能有非常重要的影响，翌圣生物作为生命科学原料企业，通过长期匠心修炼，开发出一系列生命科学工具，和您携手助力早筛领域的发展。

翌圣NGS产品解决方案

目前随着生命科学及诊断产业持续高速增长，市场对高质量上游产品的需求日益增大，特别是疫情期间更是出现诊断关键设备和原料被卡脖子的被动境况。伴随中国生命科学产业的崛起、世界范围内诊断行业快速增长，中国工具产业迅速崛起。可靠的国产上游平台原料工具对于下游产品性能有非常重要的作用。翌圣生物是一家专注于生命科学工具类产品开发的高新技术企业，在早筛领域，翌圣也在致力于开发相应的早筛产品上游原料，基于甲基化特征方面的甲基化建库或者基于cfDN**段化及末端特征的全基因组建库，小翌分别推荐翌圣甲基化建库试剂盒及全基因组建库试剂盒。

甲基化建库产品推荐

Hieff NGS® Methyl-seq ssDNA library Prep Kit是一款用于Illumina®测序平台的单链DNA甲基化建库试剂盒，适用于各种经Bisulfite处理的样本，包括gDNA、FFPE DNA、cell free DNA（cfDNA）、ChIP DNA等，可以满足1 ng~200 ng 起始量的样本建库。相较于传统的双链DNA甲基化建库，我们提供了一种基于DNA单链的甲基化建库方法，经过DNA变性、3’ Adapter连接、互补链延伸、5’Adapter连接及文库扩增，将Bisulfite处理的DN**段最终转化为适用于Illumina®平台测序的文库。本产品不仅更加经济，同时也提供了简便快速的建库流程，一般在3小时左右可以完成正常建库。

数据展示

一、产量高、兼容不同类型样本、数据展现好

分别以gDNA、FFPE、cfDNA为模板，进行建库（转化试剂盒：EZ DNA Methylation-Gold Kit（Zymo Cat No. D5005）），和国外竞品对比，本试剂盒文库产率要比竞品高（图1）。在测序数据方面翌圣Mapping ratio(%)比竞品略高（图2），dup ratio(%)和竞品相当。

图1 gDNA、FFPE、cfDNA样本文库产率

图2 不同类型样本Mapping ratio(%)

图3不同类型样本dup ratio(%)

二、捕获后数据表现好

分别以gDNA、cfDNA为模板，进行建库及靶向捕获（转化试剂盒：EZ DNA Methylation-Gold Kit（Zymo Cat No. D5005）捕获试剂：xGen Hybridization and Wash Kit（IDT Cat No. 1080577）捕获Panel：客户定制化Panel），和国外品牌竞品对比，本试剂盒文库uniq ratio、On-target reads rate均明显优于竞品（图4）。

图4 gDNA、cfDNA建库+靶向捕获uniq ratio、On-target reads rate

全基因组建库产品推荐

Hieff NGS® Ultima Pro DNA Library Prep Kit for Illumina® V2是针对Illumina®高通量测序平台专业开发设计的新一代建库试剂盒。本产品采用高质量的酶学组成，在前一代建库试剂盒的基础上，改进了DN**段末端修复和加A效率，同时改善了接头连接效率。本试剂盒采用新型的高保真酶，显著提高扩增均一性和保真性，可应用于常规动植物基因组、微生物基因组、FFPE、cfDNA、ChIP DNA等样本，助力获得好的测序数据。

数据展示

一、文库产出高

分别以NA12878、小牛gDNA为模板，100ng投入量进行建库，Yeasen产品与竞品对比文库产率明显高于竞品（图1）。以5ng cfDNA为模板，进行文库构建，翌圣建库产量要明显高于竞品（图2）。

图1 FFPE、cfDNA样本文库产量

图2 cfDNA样本文库产量

二、保真性好

以5ng cfDNA为模板，进行文库构建，Yeasen产品mismatch和indel率低于竞品（图3）

图3 cfDNA样本mismatch和indel率

三、较低的接头自连率

以5ng cfDNA为模板，进行文库构建，Yeasen产品Total diff chr率低于竞品（图4）

图4 cfDNA样本Total diff chr率

除了上述两款产品外，翌圣还有更多性价比高的NGS相关产品，比如Hieff NGS® DNA Selection Beads 分选磁珠(12601ES)，可完美替代AMPure XP Beads，还有dsDNA HS Assay Kit for Qubit®等产品供客户选择。当然客户亦可根据自身需求，选择建库模块来满足自己的产品应用。欢迎大家登录翌圣官网进行咨询（https://www.yeasen.com/）。

产品详情